Розрахунок односхилих клеєних балок

8.1.1 Односхилі клеєні балки – це балки прямокутного перерізу з лінійним ухилом від одного кінця до іншого (див. рисунок 8.1), які використовуються в покриттях будівель і споруд. Розрахунок таких балок зводиться до перевірок пов’язаних з максимальним сколюючим напруженням і максимальним нормальним напруженням від згину при перевірці за граничним станом за несучою здатністю, і прогинів – при перевірці за граничними станами за експлуатаційною придатністю.

Рисунок 8.1 – Односхила клеєна балка при згині і розподіл напруження в перерізі 1-1

8.1.2 При дії на балку рівномірно розподіленого навантаження або зосередженого навантаження в середині прольоту, розрахункове значення напруження сколювання слід визначати з вираження

, (8.1)

де V_d –розрахункова зрізуюча сила на опорі, b_ef – розрахункова ширина поперечного перезу, що визначається за формулою (6.19).

Розрахункове нормальне напруження s_m,a,d і s_{m, 0, d} від згину слід визначати з виразу

b_ef (8.2)

де σ_m,α,d і σ_{m, 0, d} – розрахункові нормальні напруження від згину (рисунок 8.1); M_d – розрахунковий момент, що діє в перерізі, розташованому на відстані х від опори.

8.1.3 Відстань х до розрахункового перерізу, де нормальне напруження досягає максимального значення, при дії рівномірно розподіленого навантаження або зосередженого навантаження, приведена в таблиці 8.1.

8.1.4 Міцність балки вважається забезпеченою якщо виконуються наступні умови

, (8.3)

, (8.4)

де f_v,d – розрахункове значення міцності деревини при сколюванні вздовж волокон; f_m,d – розрахункове значення міцності деревини при згині клеєного елемента; k_m,a – коефіцієнт, що визначається з виразів (8.5, 8.6), що враховують складний напружений стан односхилих балок.

Значення коефіцієнта k_m,a визначається:

– для напружень розтягу, діючих паралельно скатного боку балки

, (8.5)

– для напружень стиску, діючих паралельно скатного боку балки,

, (8.6)

тут f_v,d – розрахунковий опір деревини при сколюванні вздовж волокон для клеєної балки дорівнює:

f_{t, 90, d} – розрахункове значення міцності деревини при розтягу поперек волокон в клеєній балці дорівнює:

f_{c ,90, d} – розрахункове значення міцності деревини при стиску поперек волокон, для клеєної балки дорівнює:

Таблиця 8.1 – Рекомендовані відстані х від опори до розрахункового перерізу в односхилій шарнірно опертій балці, де нормальні напруження від згину досягають максимального значення

Вид навантаження	Відстань від опори з висотою балки hs до розрахункового перерізу	Момент опору в розрахунковому перерізі, Wх	Напруження від згину в розрахунковому перерізі, σm,α,d, σm, 0, d
Рівномірно розподілене навантаження, gd
зосереджене навантаження, Fd	при hl / hs £3; х = L /2.   при hl / hs >3;

8.1.5 При виконанні умов (8.3) і (8.4) необхідно також перевірити відповідні напруження стиску з урахуванням втрати стійкості плоскої форми деформування. У цьому випадку мають задовольнятись такі умови:

(8.7)

(8.8)

де k_crit, k_m,a і f_m,d – були визначені вище.